一种电工钢涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法技术

本发明专利技术属于电工钢功能性涂料用有机乳液制备技术领域，本发明专利技术公开了一种电工钢涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法，按单体总质量100份计，各组分占比如下：硬单体50

【技术实现步骤摘要】
一种电工钢涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法


[0001]本专利技术属于电工钢功能性涂料用有机乳液制备
，具体涉及一种与水性二次涂漆兼容性优异的丙烯酸酯乳液的制备方法。

技术介绍

[0002]电工钢通用涂料主要由铬酸盐水溶液、丙烯酸酯乳液、还原剂、涂料助剂等组成，经辊涂机涂覆在电工钢板表面，烘烤固化形成功能性绝缘涂层。该涂层通常极薄，约1微米左右，对于小电机而言已满足绝缘要求；但对于中、大型电机和发电机远远不能满足高绝缘要求。为此，中、大型电机和发电机用户在使用电工钢卷冲压成电机铁芯片后，为提高铁芯叠片之间的绝缘性，在原预涂层的基础上还必须进行二次涂漆。
[0003]原电机厂大量使用油性二次漆，不存在兼容性问题。但近年由于环保要求，电机厂二次涂漆由原来的油性漆逐步切换为水性漆，在使用过程中发现这种电工钢通用的铬酸盐系预涂层与水性二次涂漆之间的粘结性较差，导致二次漆膜易剥落。
[0004]粘结性评价方法：方法1，对在预涂层上涂敷的二次涂漆膜进行划格，再用透明3M胶带黏结，撕下胶带，观察二次漆膜是否剥落和胶带上是否存在剥落物。方法2，对涂有二次涂漆膜的电工钢片沿
Ø
10mm铜棒弯曲180
°
，再将钢片搬直，用透明3M胶带黏结内弯处，撕下胶带，观察二次漆膜是否剥落和胶带上是否存在剥落物。两种方法测试发现：在预涂层上涂敷的二次涂漆膜存在大面积脱落的现象，不仅影响产品外观，而且还严重恶化叠片间的绝缘性，使得二次涂覆无法起到所期望的增强绝缘的效果。
[0005]专利CN103626907A公开了一种电工钢涂料用苯丙乳液及其合成方法，专利CN103588929A公开了一种电工钢涂料用纯丙乳液及其合成方法，专利CN103881002A公开了一种电工钢涂料用醋丙乳液及其合成方法，该三专利提及的乳液无法解决与水性二次漆的兼容性问题； 专利CN109161265A公开了一种电工钢涂料用醋丙乳液及制备方法，已关注二次漆的兼容性问题，采用该乳液制备的电工钢涂料，与水性二次漆的兼容性有所改善，采用方法1（即划格法）评价表现较好，但采用方法2（弯曲法）评价局部仍存在剥落，表明与水性二次漆的粘结仍较弱，可见该乳液仍未彻底解决与水性漆的兼容性问题。
[0006]针对现电工钢通用的铬酸盐系预涂层与水性二次漆之间的粘结性差，导致水性二次漆膜易剥落的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种与水性二次漆兼容优异的电工钢涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法。另外，在碳达峰、碳中和的大背景下，本专利技术的另一目的在于提供上述丙烯酸酯乳液，制备得电工钢绝缘涂料能降低固化温度，实现涂料热固化过程节能降碳。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是针对上述问题，提供一种电工钢涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法。
[0008]本专利技术的目的是这样实现的：一种电工钢涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法，与
水性二次涂漆兼容性优异的电工钢涂料用丙烯酸酯乳液，按单体总质量100份计，各组分占比如下：硬单体50
‑
75份，软单体30
‑
50份，功能性单体3
‑
7份，可聚合乳化剂2
‑
5份，引发剂0.2
‑
0.8份，缓冲剂0.5
‑
0.8份和去离子水100
‑
150份。
[0009]一种电工钢涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法，按以下步骤合成：1.预乳化液制备：分别将15
‑
25份水、0.9
‑
1.3份可聚合型乳化剂、40
‑
46份硬单体、6
‑
10份软单体依次加入带有搅拌功能的乳化容器中，并以500～1200r/min转速分散20
‑
30min得到预乳化液；2.壳层单体乳化液制备：分别将15
‑
25份水、0.6
‑
1.1份可聚合型乳化剂、15
‑
25份硬单体、15
‑
25份软单体、2
‑
4份功能性单体依次加入带有搅拌功能的乳化容器中，并以500～1200r/min转速分散20
‑
30min得到壳层单体乳化液；3.引发剂溶液制备：将0.2
‑
0.8份引发剂加入到30
‑
50份水中并搅拌均匀，制成含有引发剂的水溶液，按重量比35%、25%、30%、10%分成4份；4.釜底料制备：将30
‑
50份水、0.3
‑
0.7份可聚合型乳化剂、0.5
‑
0.8份缓冲剂和20%（wt）上述
①
预乳化液加入到具有搅拌功能的反应容器中，以80～200r/min转速搅拌，升温至40
‑
50℃时通入氮气；5.待釜底料加热至60
‑
70℃时，将刚制成的含有引发剂的水溶液，取出其中35%（wt）倒入已制备的釜底料中，保温15
‑
40 min后升温至70～80℃；6.向剩余的80%（wt）
①
预乳化液中添加3
‑
6份软单体、1
‑
3份功能性单体，再次分散得到新乳化液，将新乳化液和25%（wt）引发剂水溶液采用滴加方式加入到上道工序5完成的物料中，温度保持为70～80℃，滴加过程时长1.5～2h，滴加完成后保温至少15
‑
30min；7.继续采用滴加方式往工序
⑥
完成的物料中添加壳层单体乳化液和30%（wt）引发剂水溶液，温度保持在70～80℃，滴加过程时长1.5～2h；8.将工序7完成的物料升温至80～90℃，滴加剩余的10%（wt）引发剂水溶液，滴完成后保温1～2h；9.工序8完成的物料经自然冷却至45℃以下，停止通氮气，并用氨水调节PH值至5～6，过滤出料。
[0010]所述可聚合型乳化剂由可聚合阴离子乳化剂和可聚合非离子乳化剂构成，两者比例为1:2
‑
1:4。
[0011]所述的可聚合阴离子乳化剂是含烯丙基的长链烷基铵盐或长链酚基磺酸盐；所述可聚合非离子乳化剂是含烯丙基的聚氧乙烯醚或长链烷基醇。
[0012]所述硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、醋酸乙烯、氯乙烯当中的一种或几种的混合物。
[0013]所述软单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸
‑2‑
乙基己酯、丙烯酸癸酯当中的一种或几种的混合物。
[0014]软单体与硬单体的质量比为1:1.5
‑
1：3。
[0015]所述功能性单体为（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酸羟乙（丙）酯，衣康酸、马来酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、N
‑
羟甲基丙烯酰胺、N
‑
羟乙基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺当中的一种或几种混合物。
[0016]所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰胺中的一种或几种的混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电工钢涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法，其特征在于：与水性二次涂漆兼容性优异的电工钢涂料用丙烯酸酯乳液，按单体总质量100份计，各组分占比如下：硬单体50
‑
75份，软单体30
‑
50份，功能性单体3
‑
7份，可聚合乳化剂2
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5份，引发剂0.2
‑
0.8份，缓冲剂0.5
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0.8份和去离子水100
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150份。2.一种电工钢涂料用丙烯酸酯乳液及其制备方法，其特征在于：按以下步骤合成：（1）预乳化液制备：分别将15
‑
25份水、0.9
‑
1.3份可聚合型乳化剂、40
‑
46份硬单体、6
‑
10份软单体依次加入带有搅拌功能的乳化容器中，并以500～1200r/min转速分散20
‑
30min得到预乳化液；（2）壳层单体乳化液制备：分别将15
‑
25份水、0.6
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1.1份可聚合型乳化剂、15
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25份硬单体、15
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25份软单体、2
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4份功能性单体依次加入带有搅拌功能的乳化容器中，并以500～1200r/min转速分散20
‑
30min得到壳层单体乳化液；（3）引发剂溶液制备：将0.2
‑
0.8份引发剂加入到30
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50份水中并搅拌均匀，制成含有引发剂的水溶液，按重量比35%、25%、30%、10%分成4份；（4）釜底料制备：将30
‑
50份水、0.3
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0.7份可聚合型乳化剂、0.5
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0.8份缓冲剂和20%（wt）上述（1）预乳化液加入到具有搅拌功能的反应容器中，以80～200r/min转速搅拌，升温至40
‑
50℃时通入氮气；（5）待釜底料加热至60
‑
70℃时，将刚制成的含有引发剂的水溶液，取出其中35%（wt）倒入已制备的釜底料中，保温15
‑
40 min后升温至70～80℃；（6）向剩余的80%（wt）（1）预乳化液中添加3
‑
6份软单体、1

【专利技术属性】
技术研发人员：光红兵，顾祥宇，林媛，张文康，胡志强，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：